Le calculateur de conversion d’impédance différentielle microruban calcule l’impédance asymétrique (Z0) et l’impédance différentielle (Zd) pour une paire de lignes de transmission microruban en fonction de leur géométrie et de leur constante diélectrique. Il aide les ingénieurs à concevoir des traces à impédance contrôlée sur les cartes de circuits imprimés utilisées dans les applications de signaux RF et à grande vitesse.
Formules
Z0 = (87 / √(εr + 1,41)) * ln((5,98 * h) / (0,8 * w + t))
Zd = (174 / √(εr + 1,41)) * ln((5,98 * h) / (0,8 * w + t)) * (1 – 0,48 * exp(-0,96 * (d/h)))
Explication de la formule
- w : largeur de trace en mils
- t : épaisseur de trace en mils
- h : hauteur diélectrique entre la trace et le plan de masse en mils
- d : espacement entre les traces de paires différentielles en mils
- εr : constante diélectrique du matériau PCB (FR4 ≈ 4,4)
- Z0 : impédance asymétrique d’une seule trace
- Zd : impédance différentielle entre deux traces couplées
Utilisations de cette calculatrice
- Conception de lignes de transmission différentielles pour les signaux à haut débit comme USB, HDMI ou Ethernet.
- Calcul de l’impédance précise pour garantir l’intégrité et la correspondance appropriées du signal.
- Ajustement de l’espacement ou de la géométrie pour répondre aux exigences d’impédance différentielle (par exemple, 90 Ω).
- Analyser comment le matériau diélectrique et l’épaisseur des traces affectent l’impédance.
Quelle est l’impédance différentielle pour une largeur de trace de 5 mil, un espacement de 4 mil et un diélectrique FR4 ?
Entrée : w = 5 mils, d = 4 mils, t = 1,4 mils, h = 3,5 mils, εr = 4,4
Sortir :
- Z0 = (87 / √(4,4 + 1,41)) * ln((5,98 * 3,5) / (0,8 * 5 + 1,4)) = (87 / 2,43) * ln(20,93 / 5,4) = 35,8 * 1,34 = 48,0 Ω
- Zd = (174 / √(4,4 + 1,41)) * ln((5,98 * 3,5) / (0,8 * 5 + 1,4)) * (1 – 0,48 * exp(-0,96 * (4/3,5))) = (71,6 * 1,34) * (1 – 0,48 * exp(-1,1)) = 95,9 * (1 – 0,48 * 0,33) = 95,9 * 0,84 = 80,6 Ω
- Impédance différentielle (Zd) = 80,6 Ω